灯泡贯流机组.docx

一、灯泡贯流式机组
灯泡贯流式机组的发电机安装在密封的、外形酷似白炽灯灯泡的灯泡头内，水轮机装在灯泡的插口后，因此称这种水轮机为灯泡贯流式水轮机。
灯泡贯流式水轮发电机组布置形式：主要有两种方式：一种是以管形壳为主要支撑的布置方式，一种是以水轮机固定导叶为主要支撑的布置方式
灯泡贯流式机组特点及优缺点
1、发电机安装在水轮机上游侧一个灯泡型的金属壳体中，发电机与水轮机共一根主轴，水平连接。
2、水流基本上轴向通过流道，轴对称流过转轮叶片，然后流出直锥形尾水管。
3、机组的轴系支承结构、导轴承、推力轴承都布置在灯泡体内。
4、这种机组所有的电缆、通风冷却管道及油管等都是通过灯泡头竖井和灯泡体支承的空心部分与外界相连。
5、由于贯流式机组水流畅直，水力效率比较高，有较大的单位流量和较高的单位转速，在同一水头，同一出力下，发电机与水轮机尺寸都较小，从而缩小了厂房尺寸，减少了土建工程量。
缺点：但是发电机装在水下密闭的灯泡体内，给电机的通风、密封、轴承的布置和运行检修带来困难，对电机的设计制造提出了特殊要求，增加了造价。
优点：比转速高、过流量大、效率高、厂房尺寸小、投资省。
（一）、灯泡贯流式水轮机过流和泄水部件
尾水管里衬、管形壳（内管形壳体、外管形壳体）、发电机吊装孔、盖板、下导流板，接力器基础以及下部支撑、侧向支承基础板等。
1—管形壳基础板；2—径向支承；3—前锥体；4—轴向支承；5—中心定位架；6—内管形壳；7—尾水管里衬；8—导水锥头部；9—外管形壳；10—抗压盖板；11—发电机侧向支承基础板

1、流道和管形壳
灯泡贯流式机组的流道是混凝土的。特点：大而短。
管形壳：管形壳分为外管形壳体及内管形壳体。外管形壳体上游面与发电机进人孔的框架、墩子盖板连接。管形壳的结构应满足受力要求。
2、发电机吊装孔框架、抗压盖板
发电机吊装孔是为了安装、检修时吊入和吊出发电机定子、转子，主轴和灯泡头等部件而设计的。抗压盖板是发电机吊装孔的盖板，并可为发电机灯泡头进人竖井定位。
顶导流板为多孔结构，目的是减少机组甩负荷时反向水锤压力对盖板的升压值。
3、下支承、侧向支承
1、下支承：球面支承安装在灯泡头的下部，在流道无水的时承受灯泡头、定子等部件的重力；在流道充满水后承受灯泡头、定子等部件的重力和其浮力的合力。
2、侧向支承承受灯泡体的在不平衡水流作用下的侧向力和机组在运行时产生的振动力。
3、这两种支承在安装时必须拉伸。
图1—27球面支承结构图（见图）
1—双头螺栓；2—上螺母；3—上球形头；4—锁紧螺冒；5—支座板；
6—球头支柱；7—O形密封圈；8—基础板；9—垫板；10—下螺母11—O形密封圈
图1—28球面侧向支承结构（见图）
1—锁紧螺母；2—球形头；3—灯泡头壁；4—翼形球面支柱；
5—球形座；6—锲形板；7—基础板；8—定位块；9—翼形导流板
4、下导支墩、围板
在发电机下部支墩与定子外壳之间设立下导流板。下导流板是为水流起导向作用，目的是减少运行中水力损失。
图1—29下导流板和围板
1—下导流板；2—下支墩；3—球面支承的基础板
5、泄水部件
灯泡贯流式尾水管是直锥形尾水管。前面部分带金属里衬，后面部分是钢筋混凝土。
作用：排水并回收水能。
（二）、灯泡贯流式水轮机导水部件
2、导水机构又叫导水部件，它位于水轮机转轮和引水部件之间，其主要作用是调节进入水轮机转轮的流量和形成水流推动水轮机转轮旋转所需的环量，实现开停机和调节水轮机的出力。调频机组，通过改变流量来调节机组的转速，确保机组的转速稳定在额定转速范围内运行。
2、灯泡贯流式机组的导水机构特点
灯泡贯流式机组的导水机构，水流流进导叶时其方向与导叶轴线倾斜一定角度，导叶全关时象一个圆台，其轴线成一个圆锥，故称斜向式导水机构，又称圆锥式导水机构。灯泡贯流式机组的导水机构的组成除了有与立式机组相同的导叶、导叶套筒、导叶传动机构（包括导叶臂、连接板、连杆）、控制环外，还有与立式机组不同的地方，如内、外配水环等。导叶接力器在竖直面上平行布置，调速环是竖直布置。
图1—31导水部件
1—外配水环法兰；2—拐臂；3—导叶；
4—内配水环；5—连杆；6—调速环；7—外配水环
3、导叶的分类
按导叶翼型的不同，可分为对称型和非对称型两种。非对称型导叶按其弯曲方向不同又分为正曲率和负曲率两种。对称型导叶主要用于半蜗壳的轴流式水轮机；正曲率导叶主要用于中低水头的混流式水轮机；负曲率导叶则用于高水头混流式水轮机。因为灯泡贯流式水轮机需要导叶有自关性，所以一般采用不对称型负曲率导叶。
导叶按其结构的型式分可分为三种：一种是整体铸造的导叶，为减轻导叶的重量，叶体制成中空式，；第二种是铸焊导叶，导叶体和轴分别铸造后再焊成一体，；第三种是全焊导叶，导叶体用钢板压制成，然后焊接成型再与导叶轴焊成